एक निवास स्थान के नक्शे में टुकड़ों से अलग गलियारों


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मैं सोच रहा था कि क्या किसी ने इस तरह के मुद्दे से पहले delt किया है:

मैं एक ही वर्ग (वन) के पड़ोसी पिक्सल के आधार पर 3 पिक्सेल की दूरी सीमा (जो कि मेरी रुचि के लिए जैविक रूप से महत्वपूर्ण है) के आधार पर टुकड़ों को वितरित करना चाहता हूं।

मेरी चिंता यह है कि एक उदाहरण के लिए संलग्न छवि देखें, कि कभी-कभी ये टुकड़े वास्तव में गलियारे होते हैं, और अक्सर गलियारों और वास्तविक टुकड़ों को उनकी निकटता के कारण एक ही टुकड़े में वर्गीकृत किया जाता है।

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मुझे आश्चर्य है कि क्या आकार, आसपास के पिक्सेल की संख्या, आदि के आधार पर गलियारों को अलग करने का कोई तरीका है ..?

उदाहरण के लिए, निम्नलिखित बॉक्स में, संभावित गलियारों को लाल बक्से, और हरे रंग के टुकड़ों द्वारा इंगित किया जाता है।

मेरी पहुंच QGIS और R तक है।

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क्या आप कृपया उन गलियारों के प्रकार के साथ एक आंकड़ा जोड़ सकते हैं जिन्हें आप उदाहरण से निकालना चाहेंगे?
राडोक्सु

जवाबों:


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किसी भी विश्लेषण को शुरू करने से पहले, मैं "नमक और काली मिर्च" प्रभाव को साफ करने के लिए आपके डेटा पर एक फ़िल्टर लागू करने की अत्यधिक सलाह दूंगा। कोई भी एल्गोरिथ्म आपके डेटा के वर्तमान संरचनात्मक पैटर्न के साथ संघर्ष करेगा। एक साधारण फोकल बहुसंख्यक अवांछनीय परिणाम देगा। एक अधिक मजबूत विधि एक छलनी दृष्टिकोण को लागू कर रही है, जहां एक न्यूनतम-मानचित्रण-इकाई निर्दिष्ट की जा सकती है। यह GDAL में gdal_sieve.py फ़ंक्शन, raster > analysis > sieveQGIS में फ़ंक्शन या ArcGIS ग्रैडिएंट मैट्रिक्स टूलबॉक्स में चलनी फ़ंक्शन के माध्यम से किया जा सकता है ।

यह कुछ ऐसा दिखता है जिसे गणितीय आकृति विज्ञान संचालकों के साथ संबोधित किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, इमेजरी से सड़कें निकालना )। मुझे लगता है कि एक समापन ऑपरेटर एक समापन ऑपरेटर द्वारा पीछा किया गलियारों को स्पष्ट करेगा। आप फिर एक उद्घाटन ऑपरेटर को लागू कर सकते हैं, गलियारों को हटाने के लिए और अलग-अलग वस्तुओं के रूप में पहचाने गए गलियारों को खींचने के लिए रेखापुंजों को अंतर कर सकते हैं। MSPA और GUIDOS सॉफ़्टवेयर में इस प्रकार के छवि अपघटन कार्य कुछ हद तक स्वचालित होते हैं लेकिन, एक बार फिर, आपके डेटा में असमानता से विशेष रूप से प्रभावित होंगे।

MSPA के लिए QGIS प्लग-इन के साथ-साथ GRASS में उपलब्ध फ़ंक्शन (QGIS GUI के माध्यम से उपलब्ध) है। MSPA और GUIDOS के साथ समस्याओं में से एक यह है कि आप छवि आकार में सीमित हैं। दुर्भाग्य से, ईएसआरआई सॉफ्टवेयर में, रूपात्मक ऑपरेटर केवल आर्कस्कैन एक्सटेंशन में उपलब्ध हैं । कुछ खुदाई के साथ आपको अन्य सॉफ्टवेयर विकल्प मिलेंगे और साथ ही साथ कस्टम कर्नेल परिपक्वताओं के साथ रेखापुंज बीजगणित के माध्यम से रूपात्मक ऑपरेटरों को परिभाषित करने के तरीके भी मिलेंगे।

एक अन्य दृष्टिकोण एज डिटेक्शन फ़िल्टरिंग विधियों जैसे कि सोबल कर्नेल ऑपरेटर होगा । आर्कगिस ग्रैडिएंट मेट्रिक्स टूलबॉक्स के साथ-साथ स्पैटिएलको आर पैकेज में एक सोबल फ़ंक्शन है । R कार्यान्वयन का लाभ यह है कि आप ऑपरेटर के ग्रेडिएंट फ़ंक्शन को वापस कर सकते हैं जबकि ArcGIS कार्यान्वयन केवल 1`st ऑर्डर फ़ंक्शन (जो आपको सभी की आवश्यकता हो सकती है) लौटाता है। मेरा मानना ​​है कि ऑर्फियो टूलबॉक्स (क्यूजीआईएस ऐड-ऑन के रूप में उपलब्ध) में एज-एज फ़ंक्शन में एक सोबल विकल्प है।


शायद "सैल्टर और काली मिर्च" फिल्टर लगाने से टारगेट जोड़ने वाली लक्ष्य प्रजातियों के लिए छोटे महत्वपूर्ण निवास क्षेत्रों को हटाने का प्रभाव हो सकता है (हालांकि कभी-कभी उप-इष्टतम गुणवत्ता वाले क्षेत्र)। मैं प्रजातियों के फैलाव विशेषताओं और डेटा के स्थानिक संकल्प के आधार पर इस तरह के एक फिल्टर को लागू करने का फैसला करूंगा। एक पक्षी (आम तौर पर उच्च फैलाव क्षमता के साथ) उन छोटे पैच का उपयोग कर सकता है जबकि एक उभयचर (तुलनात्मक रूप से कम फैलाव क्षमता के साथ) नहीं हो सकता है। बस एक विचार ..
कम्मो

यह हमेशा एक व्यापार बंद है लेकिन न्यूनतम मानचित्रण इकाई को इस दिए गए परिकल्पना के लिए खाता होना चाहिए। लेकिन, आपको यह भी ध्यान रखना होगा कि संतुलन यह है कि मॉडल एक निश्चित डिग्री अनिश्चितता का प्रदर्शन करता है और आप परिणाम को एक पूर्ण मान रहे हैं। ईमानदारी से, अपने दावे का समर्थन करने के लिए, परिदृश्य को एक संभाव्य ढाल के रूप में माना जाना चाहिए न कि एक द्विपद प्रक्रिया। इस प्रकार का फ़िल्टरिंग अधिक कार्यात्मक परिदृश्यों का प्रतिनिधित्व करने में एक लंबे समय से स्वीकृत अभ्यास है। जब तक मॉडल में अनुमानों में स्थानिक संरचना के लिए एक शब्द लेखांकन शामिल नहीं है, तब तक स्थानिक अनिश्चितता एक वास्तविकता है।
जेफरी इवांस

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यह एक पूर्ण समाधान नहीं है लेकिन, कनेक्टिविटी विश्लेषण के लिए इन उपकरणों की जांच करें (पहले अच्छी तरह से पता लगा लें कि आप क्या खोज रहे हैं):

अपने उदाहरणों (गलियारे बनाम टुकड़े) को वर्गीकृत करने के लिए मशीन लर्निंग एल्गोरिदम को प्रशिक्षित करने पर भी विचार करें। आप वर्गीकृत करने के लिए पैच स्तर (जैसे, पैच आकार, परिधि क्षेत्र-अनुपात, सर्कल अनुपात) और दूरी-आधारित सुविधाओं (जैसे, अंशों की दूरी) पर स्थानिक गुण दे सकते हैं। वर्गीकरण के लिए आवश्यक पैच-स्तर सुविधाओं की गणना के लिए आप FragStats ( https://www.umass.edu/landeco/research/fragstats/fragstats.html ) का प्रयास कर सकते हैं ।

आप प्रत्येक उदाहरण को वर्गीकृत करने के लिए एक सरल 'विशेषज्ञ-आधारित नियम प्रणाली' पर भी विचार कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, गलियारों में निवास के टुकड़े और इतने पर की तुलना में अधिक परिधि-क्षेत्र अनुपात होगा।

कनेक्टिविटी विश्लेषण के लिए यहां और अधिक दिलचस्प चीजें: http://conservationcorridor.org/corridor-toolbox/programs-and-sool//

हालांकि, कुछ गलियारों में 'पूर्ण पिक्सेल कनेक्टिविटी' नहीं होने की समस्या एक समस्या होगी जिसे आपको पहले सुलझा लेना चाहिए। मुझे लगता है कि आपको यह तय करने के लिए किसी तरह की दूरी-आधारित दहलीज मानदंड को परिभाषित करना होगा कि कुछ पिक्सेल कॉरिडोर का हिस्सा है या नहीं।


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ऐसा लगता है कि यह आपके टुकड़े के आकार पर निर्भर करता है। यदि चौड़ाई 2 (या 3) गुना (या विपरीत) से अधिक है, तो आप इसे गलियारा कह सकते हैं?

क्या आप अभी तक टुकड़ों के परिसीमन में आए हैं?

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